Національний університет “Львівська політехніка”
Інститут комп’ютерних наук та інформаційних технологій
Звіт
Лабораторна робота №5
“Дослідження характеристик операційного підсилювача”
Львів – 2004
МЕТА РОБОТИ: Експерементальне визначення основних параметрів та характеристик операційного підсилювача.
ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА
В даний час широко застосовуються операційні підсилювачі, виконані по інтегральній технології. Такі . операційні підсилювачі (OП) є універсальними інтегральними схемами, які застосовуються в різних областях радіоелектроніки. ОП використовують для підсилювачів і суматорів напруги, для активних фільтрів, частотних коректорів, пристроїв автоматики і контролю. Популярність інтегральних ОП пояснюється їх високими електричними параметрами, функціональними можливостями, малими габаритами і високою надійністю.
Вхідний опір ідеального ОП безмежно великий, а вихідний рівний нулю.
Схемотехнічний символ операційного підсилювача зображено на рис. 1. Як правило, ОП мають дві пари вхідних полюсів. (На рис. 1 вхідний полюс 1 є інвертуючим, а 2 - неінвертуючим). Це дає широкі можливості при під'єднанні джерел сигналу і створенні зворотніх зв’язків. Рис. 1.
Взаємозв'язок між вихідною та вхідною напругами ідеального OП в холостому ході (х.х.) описується таким виразом:
, (1)
Де – коефіцієнт підсилення ОП по напрузі, який в ідиальному випадку безмежно великий.
Позначимо динамічний діапазон вихідної напруги ОП через і запишемо умову, при якій ОП знаходиться в лінійному режимі
. (2)
Величина визначає диференціальну вхідну напругу, яка відповідає лінійному режимові ОП.
Еквівалентна схема операційного підсилювача наведена на рис. 2.
Рис. 2.
Тут - вхідний опір для синфазного сигналу (опір між одним з входів ОП і землею при розімкненому другому вході).
З рис. 2 і з формули (1) видно, що в режимі холостого ходу .
При під'єднанні до OП опору навантаження , через останній потече струм, величина якого дорівнює
(3)
А вихідна напруга навантаженого ОП дорівнює спадові напруги на опорі , тобто
(4)
на підставі (4) значення вихідного опору операційного підсилювача можна знайти, як
(5)
де – напруга на виході OП в режимі навантаження,
a – в режимі холостого ходу.
Тепер розглянемо, як можна визначити вхідний опір ОП. Звернемося до рис. 2 і візьмемо до уваги формулу (1). Зауважимо, що є вхідна вапруга, прикладена безпосередньо до вхідного опору . Якщо у вхідне коло OП під’єднати опір , то спад напруги на вхідному опорі зміниться і стане рівніш , який можна визначити, як
Звідси отримаємо такий вираз для вхідного опору
.
Тут –напруга на виході ОП в режимі холостого ходу, – при ввімкненому у вхідному колі опору .
ЕКСПЕРЕМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
Експерементальне визначення :
КЛ1 – замкнений;
КЛ2 – розімкнений;
КЛ1 – розімкнений;
КЛ2 – замкнений;
Експерементальне визначення :
КЛ1 – замкнений;
КЛ2 – розімкнений;
КЛ1 – розімкнений;
КЛ2 – замкнений;
Експерементальне визначення
Експерементальне визначення АЧХ
= 100 (Ом); = 820 (кОм)
= 64 (млВ)
= 61 (млВ)
(Ом)
= 64 (млВ)
= 40 (млВ)
(Ом)
= 5 (млВ)
= 64 (млВ)
(млВ)
f, Гц
200
500
1000
5000
10000
50000
100000
lgf
5,298
6,215
6,908
8,517
9,210
10,819
11,513
, 10-3 В
40
40
40
40
40
38
38
8
8
8
8
8
7,6
7,6
ВИСНОВОК:У даній лабораторній роботі я експерементально визначив основні параметри та характеристики операційного підсилювача.
